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弹塑性体脆性断裂相场模型的一致性无单元伽辽金法
Consistent element-free Galerkin method for phase?field model of brittle fracture in elasto-plastic solids
投稿时间:2020-01-01  修订日期:2020-01-01
DOI:
中文关键词:  相场  无网格/无单元  断裂  弹塑性  数值模拟
英文关键词:phase field  meshfree/element-free  facture  elastoplasticity  numerical simulation
基金项目:科学挑战专题(TZ2018002),中央高校基本科研业务费专项资金(DUT18LK04),国家自然科学基金面上项目(11672062)资助
作者单位E-mail
裘沙沙 大连理工大学工程力学系 1065955826@qq.com 
段庆林 大连理工大学工程力学系 qinglinduan@dlut.edu.cn 
邵玉龙 大连理工大学工程力学系  
姚伟岸 大连理工大学工程力学系  
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中文摘要:
      本文采用无单元伽辽金法(EFG)对弹塑性体脆性断裂的相场模型进行了数值实现。利用无单元法便于构建高阶近似函数的优势,位移和相场均采用二阶移动最小二乘(MLS)近似。刚度阵的数值积分采用更为高效的二阶一致三点积分格式(Quadratically Consistent 3-point integration scheme,QC3)。本构算法采用Newton-Raphson迭代和弹塑性一致性切线模量。数值结果表明了本文方法模拟弹塑性体脆性断裂的有效性。
英文摘要:
      This work presents the numerical implementation of the phase-field model of brittle fracture in elasto-plastic solids by using the Element-free Galerkin (EFG) method. Second order moving least-squares approximation for both the displacement and the phase field is employed by taking full use of the convenience of the EFG method in constructing high order approximation functions. The stiffness matrix is evaluated by the efficient Quadratically Consistent 3-point (QC3) integration scheme. Newton-Raphson iteration and consistent elasto-plastic modulus are employed in the constitutive algorithm. Numerical results demonstrate the validity of the presented method in modeling the brittle fracture of elasto-plastic solids.
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